man/man1/g_dipoles.1

   1 .TH g_dipoles 1 "Thu 16 Oct 2008"
   2 .SH NAME
   3 g_dipoles - computes the total dipole plus fluctuations
   4
   5 .B VERSION 4.0
   6 .SH SYNOPSIS
   7 \f3g_dipoles\fP
   8 .BI "-enx" " ener.edr "
   9 .BI "-f" " traj.xtc "
  10 .BI "-s" " topol.tpr "
  11 .BI "-n" " index.ndx "
  12 .BI "-o" " Mtot.xvg "
  13 .BI "-eps" " epsilon.xvg "
  14 .BI "-a" " aver.xvg "
  15 .BI "-d" " dipdist.xvg "
  16 .BI "-c" " dipcorr.xvg "
  17 .BI "-g" " gkr.xvg "
  18 .BI "-adip" " adip.xvg "
  19 .BI "-dip3d" " dip3d.xvg "
  20 .BI "-cos" " cosaver.xvg "
  21 .BI "-cmap" " cmap.xpm "
  22 .BI "-q" " quadrupole.xvg "
  23 .BI "-slab" " slab.xvg "
  24 .BI "-[no]h" ""
  25 .BI "-nice" " int "
  26 .BI "-b" " time "
  27 .BI "-e" " time "
  28 .BI "-dt" " time "
  29 .BI "-[no]w" ""
  30 .BI "-[no]xvgr" ""
  31 .BI "-mu" " real "
  32 .BI "-mumax" " real "
  33 .BI "-epsilonRF" " real "
  34 .BI "-skip" " int "
  35 .BI "-temp" " real "
  36 .BI "-corr" " enum "
  37 .BI "-[no]pairs" ""
  38 .BI "-ncos" " int "
  39 .BI "-axis" " string "
  40 .BI "-sl" " int "
  41 .BI "-gkratom" " int "
  42 .BI "-gkratom2" " int "
  43 .BI "-rcmax" " real "
  44 .BI "-[no]phi" ""
  45 .BI "-nlevels" " int "
  46 .BI "-ndegrees" " int "
  47 .BI "-acflen" " int "
  48 .BI "-[no]normalize" ""
  49 .BI "-P" " enum "
  50 .BI "-fitfn" " enum "
  51 .BI "-ncskip" " int "
  52 .BI "-beginfit" " real "
  53 .BI "-endfit" " real "
  54 .SH DESCRIPTION
  55 g_dipoles computes the total dipole plus fluctuations of a simulation
  56 system. From this you can compute e.g. the dielectric constant for
  57 low dielectric media.
  58 For molecules with a net charge, the net charge is subtracted at
  59 center of mass of the molecule.
  60
  61
  62 The file Mtot.xvg contains the total dipole moment of a frame, the
  63 components as well as the norm of the vector.
  64 The file aver.xvg contains  |Mu|2  and  |Mu| 2 during the
  65 simulation.
  66 The file dipdist.xvg contains the distribution of dipole moments during
  67 the simulation
  68 The mu_max is used as the highest value in the distribution graph.
  69
  70
  71 Furthermore the dipole autocorrelation function will be computed when
  72 option -corr is used. The output file name is given with the
  73 .B -c
  74
  75 option.
  76 The correlation functions can be averaged over all molecules
  77 (
  78 .B mol
  79 ), plotted per molecule seperately (
  80 .B molsep
  81 )
  82 or it can be computed over the total dipole moment of the simulation box
  83 (
  84 .B total
  85 ).
  86
  87
  88 Option
  89 .B -g
  90 produces a plot of the distance dependent Kirkwood
  91 G-factor, as well as the average cosine of the angle between the dipoles
  92 as a function of the distance. The plot also includes gOO and hOO
  93 according to Nymand & Linse, JCP 112 (2000) pp 6386-6395. In the same plot
  94 we also include the energy per scale computed by taking the inner product of
  95 the dipoles divided by the distance to the third power.
  96
  97
  98
  99
 100
 101 EXAMPLES
 102
 103
 104 g_dipoles -corr mol -P1 -o dip_sqr -mu 2.273 -mumax 5.0 -nofft
 105
 106
 107 This will calculate the autocorrelation function of the molecular
 108 dipoles using a first order Legendre polynomial of the angle of the
 109 dipole vector and itself a time t later. For this calculation 1001
 110 frames will be used. Further the dielectric constant will be calculated
 111 using an epsilonRF of infinity (default), temperature of 300 K (default) and
 112 an average dipole moment of the molecule of 2.273 (SPC). For the
 113 distribution function a maximum of 5.0 will be used.
 114 .SH FILES
 115 .BI "-enx" " ener.edr"
 116 .B Input, Opt.
 117  Energy file: edr ene
 118
 119 .BI "-f" " traj.xtc"
 120 .B Input
 121  Trajectory: xtc trr trj gro g96 pdb cpt
 122
 123 .BI "-s" " topol.tpr"
 124 .B Input
 125  Run input file: tpr tpb tpa
 126
 127 .BI "-n" " index.ndx"
 128 .B Input, Opt.
 129  Index file
 130
 131 .BI "-o" " Mtot.xvg"
 132 .B Output
 133  xvgr/xmgr file
 134
 135 .BI "-eps" " epsilon.xvg"
 136 .B Output
 137  xvgr/xmgr file
 138
 139 .BI "-a" " aver.xvg"
 140 .B Output
 141  xvgr/xmgr file
 142
 143 .BI "-d" " dipdist.xvg"
 144 .B Output
 145  xvgr/xmgr file
 146
 147 .BI "-c" " dipcorr.xvg"
 148 .B Output, Opt.
 149  xvgr/xmgr file
 150
 151 .BI "-g" " gkr.xvg"
 152 .B Output, Opt.
 153  xvgr/xmgr file
 154
 155 .BI "-adip" " adip.xvg"
 156 .B Output, Opt.
 157  xvgr/xmgr file
 158
 159 .BI "-dip3d" " dip3d.xvg"
 160 .B Output, Opt.
 161  xvgr/xmgr file
 162
 163 .BI "-cos" " cosaver.xvg"
 164 .B Output, Opt.
 165  xvgr/xmgr file
 166
 167 .BI "-cmap" " cmap.xpm"
 168 .B Output, Opt.
 169  X PixMap compatible matrix file
 170
 171 .BI "-q" " quadrupole.xvg"
 172 .B Output, Opt.
 173  xvgr/xmgr file
 174
 175 .BI "-slab" " slab.xvg"
 176 .B Output, Opt.
 177  xvgr/xmgr file
 178
 179 .SH OTHER OPTIONS
 180 .BI "-[no]h"  "no    "
 181  Print help info and quit
 182
 183 .BI "-nice"  " int" " 19"
 184  Set the nicelevel
 185
 186 .BI "-b"  " time" " 0     "
 187  First frame (ps) to read from trajectory
 188
 189 .BI "-e"  " time" " 0     "
 190  Last frame (ps) to read from trajectory
 191
 192 .BI "-dt"  " time" " 0     "
 193  Only use frame when t MOD dt = first time (ps)
 194
 195 .BI "-[no]w"  "no    "
 196  View output xvg, xpm, eps and pdb files
 197
 198 .BI "-[no]xvgr"  "yes   "
 199  Add specific codes (legends etc.) in the output xvg files for the xmgrace program
 200
 201 .BI "-mu"  " real" " -1    "
 202  dipole of a single molecule (in Debye)
 203
 204 .BI "-mumax"  " real" " 5     "
 205  max dipole in Debye (for histrogram)
 206
 207 .BI "-epsilonRF"  " real" " 0     "
 208  epsilon of the reaction field used during the simulation, needed for dieclectric constant calculation. WARNING: 0.0 means infinity (default)
 209
 210 .BI "-skip"  " int" " 0"
 211  Skip steps in the output (but not in the computations)
 212
 213 .BI "-temp"  " real" " 300   "
 214  Average temperature of the simulation (needed for dielectric constant calculation)
 215
 216 .BI "-corr"  " enum" " none"
 217  Correlation function to calculate:
 218 .B none
 219 ,
 220 .B mol
 221 ,
 222 .B molsep
 223 or
 224 .B total
 225
 226
 227 .BI "-[no]pairs"  "yes   "
 228  Calculate |cos theta| between all pairs of molecules. May be slow
 229
 230 .BI "-ncos"  " int" " 1"
 231  Must be 1 or 2. Determines whether the cos is computed between all mole cules in one group, or between molecules in two different groups. This turns on the -gkr flag.
 232
 233 .BI "-axis"  " string" " Z"
 234  Take the normal on the computational box in direction X, Y or Z.
 235
 236 .BI "-sl"  " int" " 10"
 237  Divide the box in nr slices.
 238
 239 .BI "-gkratom"  " int" " 0"
 240  Use the n-th atom of a molecule (starting from 1) to calculate the distance between molecules rather than the center of charge (when 0) in the calculation of distance dependent Kirkwood factors
 241
 242 .BI "-gkratom2"  " int" " 0"
 243  Same as previous option in case ncos = 2, i.e. dipole interaction between two groups of molecules
 244
 245 .BI "-rcmax"  " real" " 0     "
 246  Maximum distance to use in the dipole orientation distribution (with ncos == 2). If zero, a criterium based on the box length will be used.
 247
 248 .BI "-[no]phi"  "no    "
 249  Plot the 'torsion angle' defined as the rotation of the two dipole vectors around the distance vector between the two molecules in the xpm file from the -cmap option. By default the cosine of the angle between the dipoles is plotted.
 250
 251 .BI "-nlevels"  " int" " 20"
 252  Number of colors in the cmap output
 253
 254 .BI "-ndegrees"  " int" " 90"
 255  Number of divisions on the y-axis in the camp output (for 180 degrees)
 256
 257 .BI "-acflen"  " int" " -1"
 258  Length of the ACF, default is half the number of frames
 259
 260 .BI "-[no]normalize"  "yes   "
 261  Normalize ACF
 262
 263 .BI "-P"  " enum" " 0"
 264  Order of Legendre polynomial for ACF (0 indicates none):
 265 .B 0
 266 ,
 267 .B 1
 268 ,
 269 .B 2
 270 or
 271 .B 3
 272
 273
 274 .BI "-fitfn"  " enum" " none"
 275  Fit function:
 276 .B none
 277 ,
 278 .B exp
 279 ,
 280 .B aexp
 281 ,
 282 .B exp_exp
 283 ,
 284 .B vac
 285 ,
 286 .B exp5
 287 ,
 288 .B exp7
 289 or
 290 .B exp9
 291
 292
 293 .BI "-ncskip"  " int" " 0"
 294  Skip N points in the output file of correlation functions
 295
 296 .BI "-beginfit"  " real" " 0     "
 297  Time where to begin the exponential fit of the correlation function
 298
 299 .BI "-endfit"  " real" " -1    "
 300  Time where to end the exponential fit of the correlation function, -1 is till the end
 301